NO852059L - Roer for varmevekslere. - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører rør for varmevekslere.

Rør for varmevekslere er kjent i mange forskjellige ut-førelser. Vanlige sitte rør, f.eks. av kopper, anvendes for formålet, men ofte forsøker man å forbedre rørets varme-overføringsevne ved å forstørre varmeoverføringsflaten, van-ligvis ved å lodde eller sveise flenser på rørets utside. Man har også gjort forsøk med å vikle en metalltråd skrue-linjeformet rundt røret og skåret spor i rørets utside.

Formålet med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe et nytt slags rør for varmevekslere, hvilket har betydelig bedre varmeoverføringsevne enn hittil kjente rør og. som kan fremstilles av hvert i sammenhenget aktuelt materiale, f.eks. endog rustfritt stål, samt kan lett tilpasses til det spesi-fikke fluidum som er beregnet til å strømme gjennom røret. Formålet oppnås derved ved at røret i sin ene side har inntrykninger, hvilke danner forhøyninger på rørets innside og har en lengde som overstiger en fjerdedel av rørets omkrets , samt danner en vinkel med rørets lengdeakse, hvilken overstiger 10°, og i sin motsatte side har likedannede inntrykninger 12, hvilke danner en vinkel med rørets lengdeakse som er større enn vinkelen .

Fortrinnsvis er vinkelen minst 30° og vinkelen c^lik

a- pluss 90°. Midtpunktene til inntrykningene i den ene rør-side kan være beliggende rett ut for midtpunktene til inntrykningene i den andre rørsiden, men kan endog være noe for-skjøvet i forhold til disse langs rørets lengdeakse.

Oppfinnelsen gjelder også en meget enkel måte for fremstilling av et rør med ovalt tverrsnitt for varmevekslere. Denne fremgangsmåte utmerker seg ved at et rør med sirkulært tverrsnitt plasseres mellom presseplater, som på sine presseflater har rygger av hvilke ryggene på den ene presseplateflaten er slik orientert at de danner en vinkel med lengdeakselen til det mellom platene plasserte rør, mens ryggene på den andre presseplateflaten er slik orientert at de danner en vinkel a med rørets lengdeakse, idet a2er større enn , at presseplatene sammenføres i en slik grad at røret bibringes ovalt tverrsnitt samtidig som inntrykninger utføres i de mot presseplateflåtene vendte rørflater, og at presseplatene føres fra hverandre og røret uttas eller forskyves for pressing av en ny seksjon av dette.

Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives nærmere med hen-visning til den vedlagte tegning, som viser et utførelses-eksempel.

Fig. 1 viser sett fra siden og delvis i snitt, et parti av et varmevekslerrør ifølge oppfinnelsen,

fig. 2 viser i snitt og i større målestokk, en noe modifisert utførelse av røret ifølge fig. 1,

fig. 3 viser parallellkopling av tre rør av det i fig. 1 viste slag, og

fig. 4 viser en presseplate for fremstilling av et varme-vekslerrør ifølge oppfinnelsen.

I fig. 1 vises et rør 10 som kan være av et hvert for varme-veksling hensiktsmessig materiale, skjønt metaller er å foretrekke. Det skal spesielt observeres at rørene ifølge oppfinnelsen kan fremstilles av rustfritt materiale,som hittil har medført problemer i varmevekslersammenheng. Røret 10 har sirkulært eller fortrinnsvis ovalt tverrsnitt og er i sin ene side forsynt med inntrykninger, hvilke skjematisk vises ved 11 i fig. 1, og tydeligere vist i fig. 2. Disse inntrykninger danner spor, hvilke har en lengde som i det minste tilsvarer en fjerdedel av rørets 10 omkrets. Inntrykningene 11 heller med en vinkel mot rørets 10 langsgående akse 1a. Likedannede inntrykninger 12 er utformet i rørets 10 motsatte side, hvilke danner en vinkel med rørets 10 langsgående akse. Inntrykningene 11,12 har slik dybde at forhøyninger dannes på rørets 10 innside, slik det fremgår av fig. 2. For at inntrykningene skal ha noen funksjon, bør vinkelen ikke understige 10° og går fortrinnsvis opp til 30-40 . Vinkelen a 2 er som vist større enn vinkelen og fortrinnsvis er a2lik med pluss 90°, men andre verdier er mulige for oppnåelse av opp-finnelsens formål. Inntrykningenes 11 midtpunkt, som i fig. 1 faller sammen med det sted der inntrykningene krysser den viste senterlinje 1a, befinner seg ifølge fig. 1 rett overfor inntrykningenes 12 midtpunkt, men i visse tilfeller kan det være fordelaktig å forskyve inntrykningenes- 11 midtpunkt langs rørets 10 lengdeakse 1a i forhold til inntrykningenes 12 midtpunkt, slik som vist i fig. 2, hvorved en viss fase-forskyvning f oppnås. Den viste innbyrdes avstand d mellom inntrykningene 11 resp. 12, inntrykningenes 11,12 dybde og vinkel , a~mot rørets senterakse samt faseforskyvningen f dimensjoneres i praksis med utgangspunkt fra egenskapene til det medium som skal transporteres i røret 10 samt mediets trykk og hastighet. På denne måte kan rørets 10 utførelse optimeres for det spesielle mediet. Dimensjoneringen på-virkes selvsagt også av det ytre mediet hvis dette er av annet slag enn det-indre, hvorfor kompromisser kan utføres.

Det i fig. 1 viste rør har som tidligere påpekt, fortrinnsvis ovalt tverrsnitt og rør utformet på denne måte kan lett parallellkoples flate mot flate i en varmeveksler, slik som antydet i fig. 3, hvori tre rør 10,10' og 10'' er forbundet med bredside mot bredside, hvorved inntrykningene 11 i det første røret krysser inntrykningene 12' i det andre røret, hvis inntrykninger 11' på samme måte krysser inntrykningene 12'' i det tredje røret. På denne måte oppnås en effektiv, kompakt og stødig røranordning i varmeveksleren der det ytre mediet passerer mellom de flate mot flate beliggende rør 10, 10' resp. 10', 10'' på en fordelaktig måte. Hvert ønsket antall rør kan selvsagt parallellkoples på denne måte med

bredside mot bredside.

Røret ifølge oppfinnelsen kan fremstilles på forskjellige måter. Hvis det av en eller annen grunn ønskes et rundt rør, oppnås fortrinnsvis inntrykningene 11,12 ved at røret bringes til å passere valser eller hjul som har rifling tilsvarende inntrykningene 11,12. En spesielt fordelaktig utførelse er imidlertid mulig ved pressing mellom pressplatene 20 av det i fig. 4 viste slag. Disse presseplatene består av en skive av hensiktsmessig materiale, f.eks. stål-plate, som i sin presseflate har kontinuerlige åser eller forhøyninger 22, hvilke kan være utformet ved fresing av pressflaten, men som i en meget enkel utførelse av presseplatene ganske enkelt består av ståltråder som strekker seg på skrått over presseplateflaten og er festet i hull 21 rundt platens 20 periferi. Med en presseplate 20 av det i fig. 4 viste slag som underplate i en presse og en tilsvarende, speilvendt plate som overplate, kan inntrykningene 11, 12 lett tilveiebringes i rør 10, hvilke plasseres mellom presseplatene, hvilke ved sammenføring tilveiebringer så-vel inntrykningene 11,12 som rørets ovale form.

Ved hjelp av oppfinnelsen tilveiebringes ifølge ovenstående et spesielt fordelaktig rør for varmevekslere på en meget enkel måte. Ved praktiske prøver med rør ifølge oppfinnelsen har det vist seg at varmeovergangstallet er øket fra det for et vanlig varmevekslerrør normale 4000 W/m °C til 12000 W/m<2o>C (gjelder vann). Det skal i denne sammenheng understrekes at ordet "varmeveksler" her skal anvendes i sin videste mening, dvs. alle sammenheng der et medium som kan være væske eller gass, transporteres i røret og avgir eller opptar varme fra et medium på rørets utside.

Claims (7)

1 i Rør (10) for varmevekslere, karakterisert ved at det i sin ene side har inntrykninger (11) hvilke danner forhøyninger på rørets innside og har en lengde som overstiger en fjerdedel av rø rets omkrets, samt med rørets (10) lengdeakse (1a) danner en vinkel (a^ ),hvilken overstiger 10 , og i sin motsatte side har likedanne inntrykninger (12) hvilke med rørets (10) lengdeakse (1a) danner en vinkel (c^ ) som er større enn vinkel (a^)

2. Rør ifølge krav 1, karakterisert ved at vinkelen (a^)er minst 30° og vinkelen ( )er lik (a^ )pluss 90°.

3. Rør ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at midtpunktene til inntrykningene (11) i den ene rør-side er beliggende rett ut for "midtpunktene til inntrykningene (12) i den andre rørside.

4. Rør ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at midtpunktene til inntrykningene (11) i den ene rør-siden er forskutt langs rørets lengdeakse (1a) i forhold til midtpunktene til inntrykningene (12) i den andre rørsiden.

5. Rør ifølge hvilke som helst av de foregående krav, karakterisert ved at det har ovalt tverrsnitt med inntrykningene (11,12) anordnet i bredsidene.

6. Fremgangsmåte for fremstilling av et rør (10) med ovalt tverrsnitt for varmevekslere, karakterisert ved at et rør (10) med sirkulært tverrsnitt plasseres mellom pressplater (20)" som på sine pressflater har rygger (22) av hvilke ryggene på den ene pressplateflate er slik orientert at de danner en vinkel(a^ )med lengdeaksen (1a) til det mellom platene plasserte rør (10),' mens ryggene (22) på den andre pressplateflaten er slik orientert at de danner en vinkel(c^ )med rø rets (10) lengdeakse (1a), idet (a2 )er større enn (a^),at pressplatene (20) sammenføres i en slik grad at røret (10) bibringes ovalt tverrsnitt samtidig som inntrykninger (11,12) utføres i de mot pressplateflåtene vendte rørflater og at pressplatene (22) føres fra hverandre og røret uttas eller forskyves for pressing av en ny seksjon derav.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 6, karakterisert ved at ryggenes (22) innbyrdes avstand (deling), helling (a^ , a2 ) i forhold til rørets lengdeakse (1a), stilling på den ene pressplateflaten i forhold til stillingen på den andre pressplateflaten (fase) og høyde over pressplateflaten bestemmes med utgangspunkt fra det for transport derigjennom beregnede mediums egenskaper, trykk og hastighet.